Hi, ich bin grad dabei für BCI Prüfungen eine Strommesszange (Ferritring mit Windungen für Primär- und Sekundärseite) zu entwickeln. Eine Stromeinkoppelzange hab ich schon fertig. Das war auch relativ simpel, da hierbei das Wicklungsverhätlnis 1:1 ist. Der Frequenzbereich geht von 1MHz bis 400MHz (ISO Norm, Automotive Bereich). Jetzt braucht man für so eine BCI (Bulk Current Injection) Prüfung noch eine Messzange, um zu schauen wie groß der eingekoppelte Strom ist. Dazu nimmt man eine Strommesszange mit einer bestimmten Transferimpedanz Z_t. Z_t = Spannung auf Sekundärseite/Strom auf Primärseite Auf der Sekundärseite schließt man mit 50 Ohm ab (Eingangsimpedanz des Messgeräts z.B. Netzwerkanalysator, RF-Powermeter...). Daraus folgt, dass bei einer Transferimpedanz von 1 Ohm (Also 1mA auf der Primärseite entspricht 1mV auf der Sekundärseite) 50 Windungen auf die Sekundärseite müssen. Allerdings ist der Ferrit recht groß und somit komme ich bei 50 Windungen schon nicht mehr unterhalb von Lambda/10 bei 400MHz mit meiner Wicklungskabellänge. Daher bricht mein Frequenzbereich schon irgendwo bei 50MHz ein. Es gibt solche Zangen bereits zu kaufen (auch mit Z_t=1 Ohm), aber ich weiß leider nicht, wie die gewickelt sind. Hat jemand ne Idee wie mein hochfrequenztechnisch korrekt 50 Windungen auf einen HF-Trafo aufbringt. Gibt es da Tricks wie man mit kurzer Kabellänge, dasselbe Wicklungsverhältnis wie mit 50 normal aufgebrachten Windungen erreicht?
als Tip - http://www.amazon.de/Transmission-Line-Transformers-Jerry-Sevick/dp/1884932185 kleinere Impedanzen beim Übertrager haben ne deutlich höhere Bandbreite als hochohmigere glaube nicht das es von 1-400 Mhz mit einen Kern klappt welche Material hat der Kern - ist der Überhaupt noch bis 400 Mhz brauchbar ? evt. wäre das aufteilen auf mehrere Teilbereiche ne Lösung
Ich denke auch hier ist die richtige Wahl des Kernmaterials (AL_Wert ausschlaggebend).Für höhere Frequenzen kleineren AL_Wert wählen damit sinkt die Induktivität. Ansonsten statt Stromzange einen Koppler einschleifen. 1-400 MHZ ohne Umschaltung ich kenne kein Gerät, welches diese Bandbreite mit von Messtechnik zu forderndem Frequenzgang abdeckt. Das erscheint mir doch eher unrealistisch. Allerdings könnte man den Frequenzgang aufnehmen und bei der Messung mit einiger Intelligenz arithmetisch kompensieren, z.B. via Lookup. Namaste
Was ich bauen soll ist ungefähr sowas: http://www.fischercc.com/productfiles/DS%20F-55%20Rev--RLSE_a8fe.pdf Transferimpedanz 1, und 1-500Mhz. Das Ferritmaterial das ich ausgesucht hab ist mir grad entfallen, aber es ging von wenigen MHz bis 1GHz, soviel weiß ich noch...4C11 oder sowas... Ein Koppler ist glaub nicht nicht möglich, da es in der Norm so vorgesehen ist,dass es eine Zange ist durch die man auch Kabelbäume legen kann. Das Buch werd ich mir mal ansehen.
1...400 MHz in einem Rutsch...hmm. 50 Windungen bei 400 MHz dürften schon sehr viel Streuinduktivität mitbringen, da ist die Lookup-Korektur eigentlich angesagt, zumal der Koppelfaktor wegen der Frequenzabhängigkeit der Ferrite auch stark abnehmen wird. Ich habe hier in meinem Labor eine P6302 von Tektronix, die - mit Verstärker allerdings - von DC bis 50 MHz geht, allerdings nur etwa 2-mm-Draht umspannen kann. Man sieht da auch nur einen Ferritkern, aber das kann ja eine spezielle Mischung sein. Vielleicht könnte man im HF-Bereich den Ferrittrafo durch eine Richtkopplerlösung mit parallelgeführtem terminierten Leiter zum Kabelbaum ergänzen (wenn es die Abmessungen zulassen). Für die EMV-Messungen gab/gibt es ja auch Zangen, aufklappbar, mit einem Haufen Ferrit, so etwa 50 cm lang, IIRC.
wechselkerne ?
Hallo, was spricht eigentlich dagegen, die Koppelzange mit einer einzelnen Sekundärwicklung auszuführen, und die Impedanzwandlung in einem nachgeschalteten kleinen Übertrager (mit kleinerer Induktivität) vorzunehmen? Gruss
wahrlich kein dünnes Brett, diese Aufgabe. Ich denke, dass die Idee von winne gut ist, einfach mit mehreren Kernmaterialien an die Messung heranzugehen, z.B. indem man einfach mit zwei oder drei Zangen mit passendem Frequenzbereich die Messung wiederholt und die Ergebnisse 'zusammensetzt'. Denn: Wenn man sich den erforderlichen Trafo im Ersatzbild ansieht, dann wird man wahrscheinlich mit nur einer_ Windung und _einem Material das erforderliche ωM für 1 MHz nicht erreichen. Die Streuung ist dann bei 400 MHz aber prima klein ;-) Was mich mal nebenbei interessieren würde: Wenn ich so eine Zange auf einen Kabelbaum klemme, wird ja durch den Ferritkern und die Streuung der sekundäre Kurzschluss nicht vollständig auf die Primärseite transformiert, sondern in Reihe mit dem Leitungsbündel ist ja eine induktive Komponente dazugekommen (im Gleichtakt, also common mode). Gibt es dafür auch eine Vorgabe, so etwas verfälscht ja in gewissen Grenzen auch das Messergebnis?
Man möchte ja konkurrenzfähig sein, also Wechselkerne fallen schonmal raus, das haben die anderen Firmen auch nicht. Eine Sekundärwicklung wäre ok, aber ich möchte ja eine Imedance Ratio von 1. Die Möglichkeit mit nachgeschaltetem Übertrager wäre vielleicht eine Möglichkeit, aber ich glaube nicht, dass in den käuflichen Zangen viel mehr als ein Kern und viele Windungen drin sind. Es ist auf jedenfall etwas passives. @Günter: Nein dazu steht in der Norm nicht wirklich etwas. Wenn man es ganz präzise haben will nimmt man jeweils nur ein Kabel zum einkoppeln und eins zum messen.
verstehe. Bei mir hat mal für einen breitbandigen Kabelinverter folgendes funktioniert: Ich habe 3 Kerne (N30, K1 und XO60 von Siemens) gestapelt und das Ganze mit 5 Windungen bewickelt. Dieses Gebilde benahm sich IIRC immerhin bis 120 MHz induktiv (also Güte > 20, das reichte für den Zweck). Der Frequenzgang der Induktivität ist allerdings etwas wellig, so wie auch der der Güte. Da müsste man für deinen Trafo wahrscheinlich eine Kalibrierkurve anlegen. Beim XO60 musste man aufpassen, das ist Perminvarferrit, dessen UKW-Eigenschaften hin sind, wenn man den Kern bereits einmal zu sehr in die Sättigung treibt; es gibt heute vielleicht Besseres, also Unempfindlicheres, für deinen Zweck nicht sinnvoll. Sowas könnte mit den Amidon-Materialien 43, 63 und 68 gehen, Versuch macht kluch...
Ich probiere grad mit 4C65 und 4A11 rum, die haben wir vorrätig, die Ferrite machen das Frequenzmäßig problemlos mit, aber das Problem ist nach wie vor die Kabellänge. Selbst eine Transferimpedanz von 10 Ohm mit 5 Windungen ist schon schwer hinzubekommen. Wenn man unter lambda/10 bleiben will hat man bei 400mhz nur 7,5cm zur Verfügung.
klar, das sind 75 nH zuzüglich 'Ferrit-Annäherungsfaktor', bei 400 MHz also vielleicht schon rund 25 Ω reaktiver Innenwiderstand (mal 100 nH und nur noch wenig µ_rel angenommen). Der übliche Trick bei Trafos wäre dann flaches Band als Leitermaterial oder auch Parallelschalten gleicher Wicklungen. Was allerdings dann störend zunimmt, ist die parasitäre Kapazität zum Kern. Ich habe hier auch noch eine P6021 von Tektronix, die zwar nur bis 60MHz geht, aber da machen die das so ähnlich. Google mal nach den Innereien dieses Teils und der dazugehörigen Termination, ist vielleicht hilfreich.
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